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1、项目一 认识制冷机械生产过程与组织 管理 一 学习目标 二 工作任务 三 相关知识 四 自我评估 一 学习目标 1 终极目标 2 促成目标 1 熟悉制冷机械产品的生产过程和工艺过程 2 了解零件的制造过程 3 了解生产纲领 生产类型及其工艺特征 4 了解制冷机械生产过程的空间组织 时间组织 及物料组织 5 了解生产调度 生产进度控制 在制品的控制 6 了解生产现场 的工艺管理 7 了解制冷产品的全面质量管理 三 相关知识 一 制冷机械生产过 程 1 生产过程和工艺过程 1 生产过程 产品的生产过程是指把原材料转变为成品的各个相互联系的劳动 过程的总和 制冷机械产品的生产过程一般包括以下几个过程
2、 1 生产产技术术准备过备过 程包括产品投产前所进行的各种技术准备工作 如市场调查 分析 产品研发 工艺设计 专用工艺装备的设计 制造 生产计 划的编制 生产资 料的准备 劳动组织 等 2 基本生产过产过 程指生产产产产 品的过过程 一般包括毛坯的制造 零件的 加工 热处 理 检验 部件和产品的装配 调试 油漆和包装等 3 辅辅助生产过产过 程是为保证基本生产过 程的正常进行所必需 的辅助过程 包括工艺装备的设计 制造 能源供应 设备维 修 等 4 生产产服务过务过 程是为基本生产过 程和辅助生产过 程所做的各种 生产服务活动 包括原材料 外购件和工具的采购 运输 保 管 供应及产品包装 销售
3、等 2 工艺过 程 在生产过 程中改变毛坯的形状 尺寸 相对位置和性质等 使其成为成品或半成品的过程 称为工艺过 程 三 相关知识 一 制冷机械生产过程 1 生产过程和工艺过程 1 生产过程 产品的生产过程是指把原材料转变为 成品的各个相互 联系的劳动过 程的总和 图1 1 制冷机械产品的生产过程 变态加工 改变原材料的性质 如熔炼钢铁 有色金属等 成型加工 在不改变原材料的量的情况下 改变其形态 形状或结构 如铸造 锻压等成形加工 连接加工 使不同的材料或工件结合成为一体 如焊接 黏结 电 镀 涂覆等 分离加工 从材料或工件上切除一部分 使之成为形状 尺寸 精度 及表面粗糙度符合要求的零件
4、如切削加工 切割等 三 相关知识 连接加工 使不同的材料或工件结合成为一体 如焊接 黏 结 电镀 涂覆等 分离加工 从材料或工件上切除一部分 使之成为形状 尺 寸 精度及表面粗糙度符合要求的零件 如切削加工 切割等 热处 理 通过加热 冷却及化学处理改变材料的组织 性能 或表面成分与质量 装配 把零件组装成组件 部件及产品 1 三 相关知识 图1 2 圆盘零件 三 相关知识 表1 2 圆盘零件成批机械加工工艺过程 表1 3 工序分散和工序集中的优缺点 三 相关知识 表1 1 圆盘零件单件小批机械加工工艺过程 表1 3 工序分散和工序集中的优缺点 1 工序集中 就是将零件的加工集中在少数几道工序
5、中完成 每 道工序加工内容多 工艺路线短 其主要特点是 可以采用高效机床和工艺装备 生产率高 减少了设备数量以及操作工人人数和占地面积 节省人力 物 力 减少了工件安装次数 利于保证表面间的位置精度 采用的工装设备结构复杂 调整维修较困难 生产准备工作量 大 2 工序分散 工序分散就是将零件的加工分散到很多道工序内完成 每道工序加工的内容少 工艺路线很长 其主要特点是 设备和工艺装备比较简单 便于调整 容易适应产品的 变换 对工人的技术要求较低 可以采用最合理的切削用量 减少机动时间 所需设备和工艺装备的数目多 操作工人多 占地面积 大 在拟定工艺路线时 工序集中或分散的程度 主要取决 于生产
6、规模 零件的结构特点和技术要求 有时 还要考虑各工序生 产节拍的一致性 一般情况下 单件小批生产时 只能工序集中 在 一台普通机床上加工出尽量多的表面 大批大量生产时 既可以采用 多刀 多轴等高效 自动机床 将工序集中 也可以将工序分散后组 织流水生产 批量生产应尽可能采用效率较高的半自动机床 使工序 适当集中 从而有效地提高生产率 对于重型零件 为了减少工件装卸和运输的劳动量 工序 应适当集中 对于刚性差且精度高的精密工件 则工序应适当分散 三 相关知识 2 安装与工位 安装 工件在加工前 在机床或夹具中相对刀具应有一个正确的位置并 给予固定 这个过程称为装夹 一次装夹所完成的那部分加工过程
7、称为安 装 安装是工序的一部分 在同一工序中 安装次数应尽量少 既可以提高生 产效率 又可以减少由于多次安装带来的加工误差 3 工步与进给 表1 4 六角螺钉机械加工工艺过程 图1 4 六角螺钉零件图 2 零件的制造过程 1 材料成形工艺 材料成形工艺用于制造零件毛 坯或精度要求不太高的零件 成形方法有铸造 压力加 工 粉末冶金等 三 相关知识 2 机械加工工艺 机械加工主要是通过切削加工使零件达到一定 的形状和尺寸要求 图1 5 机械加工工艺系统 三 相关知识 3 生产纲领 生产类型及工艺特征 1 生产纲领 企业在计划期内生产的产品的数量称为生产纲领 2 生产类型和工艺特点 产品的用途不同
8、则其市场需求量也不 同 三 相关知识 表1 5 生产类型的划分 5 10 5000 100 50000 500050000 三 相关知识 表1 6 各种生产类型的工艺特征 三 相关知识 4 制造哲理与生产模式 在大批量制造模式下 提高工序效率 可以显著提高生产 率 因此 制造技术的许多研究 致力于切削速度的提高在大批 量生产情况下 由于生产准备终结时间占的比例很少 加工的辅 助时间 如装卡 换刀时间 也经过精确的设计 因而基本加工 时间占比例较大 提高切削速度 加大切深 这些单工序优化的 措施 取得了良好的效益 在多品种 中小批量生产类型中 上述措施的效益就不再 是那么显著 因为辅助时间占了较
9、大的比重 因此必须在如何缩 短辅助时间方面下功夫 从系统观点及资金流来诊断制造过程的瓶颈问题 分析在制 品滞留时间 发现存在如下问题 批量制造中 为防止质量事故 设备 事故等因素的超量投料 工序进度不平衡 设备 有闲置时间 生产准备时间长 如消化图样 准备工艺装备 编制及输 入数控程序 对刀等 工件装夹时间 工件在机床工序间的运输时间 工件检测时间 计算机集成制造系统 CIMS 更是将制造中 的的信息 技术 管理 控制等信息 集成保证了统 一的计划与调度 进一步缩短了在制品通过时间和设 备利用率 然而制造自动化系统需要巨额的投资 80 年代初期 人们对以CIMS为代表的自动化制造系统寄 予了很
10、大的希望 认为它能带来巨大的效益 但是 统计表明 制造业采用CIMS的实际效益与期望值尚有 距离 信息高速公路的发展大大缩短了人们之间 的物理距离 使基于网络的远程设计及制造成为现 实 虚拟公司就是当有了好的产品设计后 技 术及市场均占优的 不需要像常规的方法那样组织 生产 而是通过计算机网络 在全球范围内 选取最 优的制造资源组成联盟或称虚拟公司 通过网络 数 据库 多媒体等技术的支撑来协调设计 制造 装 配 销售活动 各加盟单位根据贡献和合同分享利润 当该产品的市场寿命结束了 虚拟公司就解体了 虚拟公司优点 常规生产组织 方式是可行性分析 吸引投资 征地建厂或扩 大生产线 工艺设计 设备
11、招标引进 安装调试 产品试制 工装准备等 逐渐形成批量生产能力 这是一个长周期的过程 而虚拟公司则充分利用现有资源与技术 大大缩短了产品上 市周期 虚拟公司在全球范围内优化组织 制造资源 因而可以在经济 和技术实 力上很方便地超过它的所有竞争对手 获得最好的质 量及较低的经济 成本 它不需要固定资产 的再投资 避免了固定资产 的投资风险 及 贷款利率 虚拟公司可以获得稳定的利润 可兼容企业间 的竞争和合作 保存竞争的活力 又避免过度 的竞争 二 制冷机械生产过 程的组织 与控制 1 生产过程组织的基本要求 合理组织生产过程就是在 保证按质按量完成生产任务的前提下 尽可能地以最少 的消耗来获得最
12、大的经济效益 1 连续性 2 比例性 3 平行性 4 节奏性 5 适应性 2 生产过程的空间组织 和时间组织 生产过程是在一定时间和一定空间中进行和实现的 1 生产过程的空间组织 工艺专业 化组织原则 简称工艺原则 即按照 生产过程的各个工艺阶段的工艺特点 集中同类型机 器设备 同工种工人和相同工艺方法 设立和按机床 类型布置生产单位 生产制造各种不同的产品对象 按工艺原则建立的车间 或工段 小组 称为工艺专业 化车间 或工段 小组 由于专业化程度不同 其形 式也各有不同 有完成一个工艺阶段全部工种作业的工艺专业 化车间 如铸造车间 锻造车间 机械加工车间等 有完成某 个工艺阶段中部分或一种工
13、种作业的工艺专业 化工段 或 小组 如铸造车间中的造型工段 浇注工段 清理工段 机械加工车间的车工工段 铣工工段等 对象专业化组织原则 简称对象原则 是以产品 或零部件为对象 将其全部或大部分工艺过程集中在 一个生产单位来组织生产的一种方法和形式 在这种 生产单位中 集中所有为生产同一种产品或零部件所 需要的各种机器设备和不同工种的工人 并各自进行 不同的工艺加工 按照对象专业化原则组建和布置生 产单位可以大大缩短产品加工路线 减少交叉重复运 输及周转 减少车间之间的联系协作和等待时间 提高生产过程的连续性和比例性 缩短生产周期 减 少在制品的占有量 提高生产的经济效益 其缺点主 要是规模小
14、对产品品种变换的适应性较差 2 生产过 程的时间组织 顺序移动方式 顺序移动方式指一批零件在前一道 工序全部工件加工完毕后 整批转移到下一道工序继 续加工的移动方式 如图1 6所示 在顺序移动方式 下 一批零件在各道工序加工的时间是集中的 工序 内加工过程连续进 行 设备没有停歇 生产过程组 织简单 但每个零件工序间都有中断时间 批生产周 期长 一般用于批量不大和工序时间短的生产 图1 6 顺序移动方式示意图 平行移动方式 平行移动方式是每个零件在前道工序加工完毕后立 即转移到下道工序加工 使同一批量中的各个零件同 时在各道工序上平行地进行加工 如图1 7所示 在平 行移动方式下 每个零件工序
15、间无等待时间 批零件 的工艺周期最短 但运输工作量最大 当后道工序的 单件加工时间小于前道工序时 后道工序每个零件都 有中断和停歇时间 反之亦然 较理想的情况是 各 道工序加工时间相等 工序间衔接紧凑 无中断和等 待 若批量足够大 就宜采用流水生产 平行顺序移动方式 平行顺序移动方式是综合平行移动 和顺序移动方式优点的一种综合应用方式 如图1 8所示 它 要求一批零件在每一道工序的设备上加工时要连续进 行 又 不采取零件在工序间整批转移 使一批零件在各道工序上尽 可能平行地加工 又使各工序的设备在加工过程中不发生停 歇 平行顺序移动方式的工艺周期比平行移动方式长 但短 于顺序移动方式 设备和人
16、员的停歇时间不像平行移动方式 那样零散 运输次数相对较少 但生产过程组织较 复杂 3 生产物料组织 物料组织是企业生产过程中所需零部件 从加工 组装 仓储 运输直到总装的全过程 简单地说 就是根据企业的总装生产计划及现有 库存情况 制定相应的零部件需求计划 包括零部件 的数量 规格及需求日期 由采购部门向外协厂商发 出订购合同 外协厂商再根据这些资料向下一级外协 厂商订购相应的原材料 在虚拟化或有虚拟化趋势的企业里 其对各外协厂商的 组织调度就显得非常重要 如家用空调 冰箱 冰柜 陈列柜 制冰机 饮水机等小型制冷装置 它们的市场需求很大 因 此要求企业产能大 速度快 此外 由于这类产品体积小 重 要轻 易于实现传输带输送 因而适于流水线生产 流水线上 快速的装配特点 要求零部件及时 准确供应 为提高企业的 专业化程度 现代企业更多的是生产一部分关键零部件 或者 连关键零部件也不生产 只设计出相应的图纸 由大量外协配 套厂商帮助加工生产部装后 运到企业的总装车间进行装配 因此 这类企业对各外协厂商的组织调度就显得非常重要 图1 9和图1 10所示为一些物料组织流程示例 图1 9 物料组织
